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化学实验创新型做法


初中化学实验创新教学
摘要:化学实验是化学科学赖以形成和发展的基础,最大限度的发挥实验在化学教学中的作用,使化学实 验教学更切合教学改革的潮流、适应素质教育和创新教育的需求,因此有必要对化学实验进行不断改进和 创新,化学实验才会充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力。本文从实验教学落实到位和化学 实验课堂教学如何创新两方面谈谈化学实验创新教学的看法。 从事教学工作多年,我一直在思考这样的问题,教师应该教什么?学生应该学什么?难道教给学生知识, 让学生取得较好的考试成绩就是我们教育的根本目的吗?关于教育的目的,著名的物理学家劳厄曾有一段 精辟的论述:“重要的不是获得知识,而是发展思维能力,教育无非是将一切学过的东西都遗忘时所剩下的 东西。”显然,培养学生的各种能力才是教育的根本。化学实验教学不仅能培养学生的动手能力,还可以帮 助他们学会观察、善于思考,是培养学生的科学精神和创新能力的有效途径。新的化学课程将科学探究作 为课程改革的突破口,以激发学生的主动性和创新意识。化学实验是进行科学探究的主要方式,是学生获 得化学知识的必要途径。因此,作为新世纪的化学教师不仅应该克服一切困难,做好演示实验,引导学生 做好学生实验,鼓励并指导学生做一些课外小实验,合理布置研究性课题。还要勇于创新,根据教学需要 和学校具体情况,大胆尝试化学实验改革,为化学教学服务。从而进一步培养学生的科学素质。本文拟对 新课改下如何加强和改进化学实验教学,培养学生的实践能力和创新精神谈谈自己肤浅的体会和做法,与 同行们研讨。 一、如何将实验教学落实到位 化学是以实验为基础的自然科学,实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段,是培养学生的科学兴 趣、科学态度、提高学生科学能力的重要途径。当前化学实验教学效果不大理想的的主要原因:一是教师 对实验教学的质量意识淡薄;二是有的教师实验能力差;三是课前准备与精心设计不够;四是忽视操作技 巧或教师本身的操作技能差。为进一步把化学实验教学落实到位,我认为: 1、要有明确的实验教学目标 教师在实验教学中都有体会:许多学生表现出对实验的兴趣,往往是处于“好玩”、“有趣”。因此让学生知 道实验目的和要求,是实验教学中的重点。只有这样才能使学生产生积极的学习动机,思维才会有方向, 操作才会认真。如选择仪器、检验物质和配制溶液等实验,新课程标准要求通过“练习”达到“初步学会”, 但学生往往只对仪器和实验中新奇的现象的观察产生好奇而忘记实验的目的,使教学目标不能完成。因此对 这些实验教学的重点应放在学生操作的独立性和准确性上,指导学生严格操作,在学生的操作中要提出一 个个“为什么”,从而加深学生对实验步骤的掌握,使学生初步、逐步“学会”这些实验。 2、充分做好实验教学的准备工作 (1)制定切实可行的实验教学计划 在每学期初或每学年初, 教师和实验员要根据教材要求、 学校条件和当地实际, 研究制定好切实可行的 《化 学实验教学计划》,并将每个实验所需的材料和负责老师等项目一一列入表内,然后复制几分交给教务处 和总务处等有关部门,促使其他部门的领导能协助化学老师,适时地准备好有关化学实验器材和药品,保 证化学实验能按计划保质保量开设。 (2)精心设计好实验教学程序 教师在设计实验程序时,应认真构思观察操作过程中的每个环节,对实验出现的问题、现象、失败的原因 要尽可能考虑得细致, 尽可能设置“为什么”, 以激发学生的思维, 如观察质量守恒的实验, 学生往往只对“白 烟”、“蓝色沉淀”的“好玩”感兴趣而忽视必要的思考,教师在试验中要提醒学生“有白烟、蓝色沉淀生成, 天平仍保持平衡,这有什么化学意义?”“化学反应的实质是什么?”等问题。另外,不能单为做实验而做实 验,应全面系统地分析实验目的、操作要求、实验步骤等,要科学合理地安排好时间,避免出现学生无事 可做的时间空档,以提高教学效率。 (3)积极探索实验中的成败关键

教师实验操作的基本过程如何,直接影响到实验教学的效果,因此每个实验教学前,教师应按课本中的实 验要求,认真做几遍,使自己的实验操作规范、熟练。在演练中还要研究和摸索学生可能会出现的问题和 实验成败的关键,做到心中有数,以便在试验中能及时提醒学生,确保每个学生都能成功。如“用一氧化碳 还原氧化铜”实验,教师在实验前应对学生强调“先通气体,后加热”、“先停止加热,后停止通气体”是关键, 如果操作顺序有错,从而导致实验失败,甚至出现实验事故。 有些实验还要设法做好示范样品供学生对照,有条件的学校还可以把老师的示范操作拍下来,上课时给学 生看,辅助学生掌握实验操作要领,从而提高实验课的质量。 3、加强实验教学的课堂组织管理 多数初中学生把观察简单地理解为“看”,对看到的现象缺乏分析和思考,实验完毕往往答不出产生现象的 原因和实验结论,如果他们没经过必要的训练,那么一堂课下来,教师会被弄得疲惫不堪,学生也在嬉戏 中一无所获。由于初中九年级的前几节实验课是培养学生良好实验习惯的关键,要下大力气抓好实验课堂 纪律,规范实验习惯;每个实验完毕后要总结实验中的问题和原因;要培养好实验助手和实验小组长,让 他们在试验中协助教师指导本组的其他同学,使老师能集中精力辅助差生。实践证明,让学生主动参与实 验教学比教师唱“独角戏”要好得多。 4、正确指导是实验教学成败的关键 在实验教学中应重视对学生进行科学方法的指导,指导得法与否是实验成败的关键。 ⑴对一些技巧性较强的实验操作,不但要对学生精心指导,还要让学生反复练习。如连接仪器、气密性检 查、使用酒精灯加热等操作,学生都要反复操练才能掌握其操作技巧。 ⑵善于指导学生认真思考实验现象和实验结果。如在探究“实验室制取二氧化碳”实验时可让学生思考:“如 何选择发生装置?”“如何收集二氧化碳?”“制取氧气的装置能否用于制取二氧化碳?”这些问题能培养学 生在实践中发现问题、提出问题、解决问题的能力。 ⑶发现共性问题,应及时向全体学生做补充指导,发现学生的操作技能有错误或观察判断不正确时,要及 时指导学生纠正。实验结束后要仔细评阅学生的实验报告。 二、化学实验课堂教学如何创新 素质教育要求教师在教学过程中充分发挥学生的主观能动性,让学生真正成为学习的主人。要想达到这一 目的加强学生的实践活动是最有效的途径 1、在观察现象中,教会学生学会寻找问题,发现问题 作为自然学科的化学,其研究的范畴是化学反应的现象和规律。物质千姿百态的化学性质和反应规律,给 了化学教师指导学生寻找问题、发现问题最好的素材。如在讲燃烧的条件时,我并不是直截了当地把“燃烧 需要可燃物,需要氧气,需要一定的温度”的结论灌输给学生,而是引导学生从习以为常的现象背后去寻找 问题,发现问题,引导学生意识到寻常现象中的非常之处。教学中我把这部分的内容作了这样的设计: ⑴ 白磷和红磷是不是可燃物?⑵为什么铜片上的白磷燃烧了,而红磷没有?⑶为什么铜片上的白磷燃烧了, 而水中的白磷?……学生回答第 1 个问题时,几乎是不加思索,异口同声,因为这实在是一种太寻常不过 的现象。正是这种寻常,导致学生忽视了寻常现象背后隐藏的问题,在被教师接二连三的问题问倒后,学 生对一个普通现象后面居然隐藏了这么多让人深思的问题表现出了浓厚的兴趣!此时,教师演示三个对比 实验:⑴蘸酒精的棉花用火一点就燃,而蘸水的棉花用火很难点燃⑵用火柴能将纸点燃,而用火柴不能将 煤点燃⑶一支燃烧的蜡烛用烧杯罩住后很快熄灭,要求学生仔细观察实验现象,并据此说出自己寻找到的 问题,比比谁找到的问题多,比比谁发现的问题最有思考价值。学生的问题意识一下子就被调动起来了! 不少学生提出了值得深思的问题:蘸水的棉花等水蒸发完后能燃烧吗?将煤浇上酒精后能用火柴点燃吗? 将燃烧的蜡烛放在装有二氧化锰的烧杯中,再沿烧杯壁倒入过氧化氢溶液,蜡烛会燃烧得很剧烈吗?将燃 烧的蜡烛放在装有碳酸钠的烧杯中,再沿烧杯壁倒入稀盐酸,蜡烛会熄灭吗?液化气灶、煤炉为什么留有 通风孔?……学生处在这样的问题情景中,思维空前活跃,他们的注意力高度集中在如何提问上,久而久 之,问题意识就极易得到激活和强化,主动寻找和发现问题就会成为大多数学生的良好习惯。 2、在研究问题中,引导学生设计实验,培养创新能力

学生设计实验只是教材提出实验课题,而实验原理的运用、实验方法的采用、实验材料的选择准备、实验 步骤的安排则由学生自己独立完成的一种模式。为了使实验课上得更生动精彩,我认为学生自己动手、动 脑来设计实验,整个实验过程由学生来操作控制,不仅培养学生独立思考、独立解决问题的能力,而且为 学生提供了更多的创新空间。正如著名的教育家陶行知先生曾经说过“动手动脑、心灵手巧”。例如:在了 解燃烧的条件后,可设计实验验证可燃物燃烧受哪些因素影响及燃烧的剧烈程度与什么因素有关。在学习 了“铁生锈的条件后”后,可设计防止金属锈蚀的实验方案。利用书本知识结合实际,可设计实验检测附近 的河水污染及空气污染情况等,在实验条件许可的情况下,都可让他们去试一试。学生自己设计实验和按 书用做的感觉和效果是不太一样的,通过这些过程,既能培养他们独立且科学地思考问题的能力,又能培 养他们观察、实验、思维、自学等能力,从而提高学生的科学素质。 3、在动手实践中,教会学生学会探索问题,解决问题 当我们的学生已经有了对问题思考和分析的习惯后,指导学生在实践中探索问题,解决问题,在解决问题 中触发新的问题……学生的问题意识才能进一步得到发展,问题意识才会变得更有创新意义,更趋向于创 造,更接近于发明。 4、更新实验教学思路, 调动学生的创新意识 人们的许多化学知识是通过观察和实验,认真地加以思索和总结得到的。教师在课堂上用白磷做自燃实验, 使学生感到新奇;又感到化学就在身边,再引导让学生去讨论解开“鬼火”形成的这个谜团。同时教育学生 努力学习科学文化知识与一切封建迷信作斗争。实验就是在人工控制条件下使化学现象重复出现供人们观 察的工作。在这里学习的就不仅是燃烧的知识,更重要的是学习了这种探索事实的根本方法——实验。化 学就是以实验为基础的学科,实验教学不仅局限可以在课上,也可以在课下;可以使用实验室所配备的器 材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品,经常用学生身边的物品做实验,如 用矿泉水瓶、贝壳、鸡蛋壳、碱面、食醋、汽水、各种果皮花瓣的色素、石灰等,这些用品学生更熟悉, 更有利于使学生明白化学就在身边,生活中处处有化学。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的 创新能力:大家一起来想一想,还可以用什么日用品来代替实验仪器,或者,这种类似的方法我们可以用 来解决其他什么问题,等等。调动学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神, 总之,我们不是为做实验而 做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在联系,研究问题的方法。 5、变演示实验为探索性实验, 激发学生的创新意识 化学是一门实验科学。特别在中等教育阶段,化学实验对于学生掌握知识,形成能力,具有重要意义。同 时化学实验是培养学生创新思维和实践能力的重要手段,学生的实验能力是构成其科学素养的重要因素。 设计性或探索性实验不仅要求学生掌握一定的化学知识和实验技能,还要求他们灵活地创造性地综合运用 这些知识和技能。设计性和探索性实验在激发学生的创新欲望,培养他们的创新意识和创新能力等方面所 具有的作用是其他常规实验无法取代的。 如学习酸碱指示剂时,可布置一个课外作业:利用生活中的某些 果实的色素和花卉自制酸碱指示剂,引导学生把课本上学到的理论知识转变成实际应用。又如学习二氧化 碳的实验室制法时,我要求学生根据二氧化碳的反应原理和反应条件及特点,自己设计一套制取二氧化碳 的实验装置,可以参考教材的设计,但不能与教材相同。这样就迫使学生去发现问题,去设计实验,去创 新。布置任务后,给学生一段时间,让他们先独立思考,再组织学生一起分析讨论比较设计方案的可行性 和优缺点等。采用多种方法,如选择优秀的设计方案,由学生在课堂上演示。对于比较好的方案给予表扬, 实验成绩适当加分,在实验室检验自己设计的方案等,以鼓励学生创新,调动学生创新的积极性和主动性。 化学知识中能够实施创新教育的知识点很多,只要我们时时留心,以培养学生创新能力为己任,在教学中, 有目的有意识地长期坚持下去,必定会使学生的创造力不断提高,培养出符合时代需要的优秀人才。 6、加强演示实验,培养学生的创造性思维 培养创新能力的关键是培养创造性思维。在教学中培养学生的创造性思维特别要注意培养学生敢于提出问 题,阐述自己观点,不盲从教师,不盲从书本,不迷信权威的思维品质。例如学习质量守恒定律时,教材 上用碳酸钠和盐酸的实验和镁带的燃烧实验,结果化学反应前后质量不等这样一个实验事实来。为此,可 向学生提出问题:质量为什么不守恒?难道有的反应就是不守恒吗?是不是实验过程有错呢?学生没想到

我会提出这样的问题,一时不知如何回答。我没有直接给出答案,而是补充了把二氧化碳收集起来然后再 称量质量实验,又引导他们进行讨论。通过实验和讨论,学生弄清了质量守恒定律的真正含义,理解了教 材结论的完整性。有了这样的经历,学生就敢于提出更多的问题,表达自己的观点。这是培养创造性思维 的良好开端。 创造性思维具有灵活性的特点。在教学中培养学生思维的灵活性,可以开阔学生的思路,使 学生对化学现象的本质认识更深刻,更准确,培养学生分析问题和应用已有知识解决问题的能力。如:在 学习金属活动性顺序时有学生对“排在前面的金属一般能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来,” 这里的“一般”是什么意思,难道还有特殊的金属不符合这个规律吗?这时教师提示:金属钠行吗?把金属 钠放到硫酸铜溶液中又有什么现象?钠的表面有一层红色的物质生成吗?事实胜于雄辩,最好的解决办法 就是实验。这时带着这个猜想,演示钠与硫酸铜溶液反应,实验结果让学生茅塞顿开,同时也知道了事物 的普遍性和特殊性规律。通过实验,学生对知识的理解更加准确,对实验现象的认识更加深刻,思维的灵 活性也得到锻炼和提高。在实验中,要经常引导学生讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不 同的现象是由不同的原因引起的,但是具体到是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论, 而不是老师在黑板上把各种条件罗列出,让学生按部就班。那样做实际限制了学生的思维,是不利于学生 形成创造性思维的。 7、利用学生分组实验,培养学生的创造性心理品质 实践出真知,唯有实践,才有创造。在化学教学中应鼓励学生动口、动手、动脑,重视理论联系实际, 使学生在掌握现成知识的同时,也会努力去发现新的知识;在了解现成结论的同时,又会设法突破现成结 论。 在实验教学中, 笔者所采取的一些做法是: 尽量解放学生的手让他们自己做, 教师只给予必要的指导, 而不过多地指手画脚。如果教师把实验原理及注意事项等都讲得非常详细或管得过死,就会在一定程度上 限制学生的思维和想象空间,阻碍学生的创造力的发挥。久而久之,就会造成抑制甚至扼杀学生的创造力 的严重后果。 对于“好奇、喜欢标新立异”的学生,只要实验条件允许,也不过多约束或指责他们,而是让他们按自己的 想法去做,在实践中求真知,求发展。因为实践是创造的基础和源泉,学生在实验中获得的知识和经验要 比教师的讲授深刻的多。适当增加实验内容,通过实验培养学生的好奇心和求知欲,以及不迷信书本、不 迷信已有结论、勇于寻根问底的探索精神。 8、开发家庭小实验,培养学生创造实践能力 新教材配合教学内容,设置了一定量的家庭小实验。教学实践表明,家庭小实验的引入使课堂教学延伸 至课外,它对激发学习兴趣、巩固知识技能、培养创新能力、开发智力起到一定作用。根据学生自身的特 点,结合本校实际,尽可能地做一些有意义的实验。例如:在讲“走进化学世界”时,我先避开书本,通过 放录像,让学生了解化学世界的奇妙无穷,变趣味性演示实验为“魔术”,可以增强神秘感,造成悬念,有 利于激发学生强烈的求知欲。如:“清水变牛奶”、“烧不坏的手帕”、“喷雾显字”、“清水变葡萄酒”、“魔棒 点灯”、“晴雨花”等,将学生带入无比美妙、神奇的化学迷宫,使他们从这些妙不可言的现象中产生学习化 学的渴望之情。然后我才引出新课内容。这样紧紧地扣住了学生的心弦,效果当然要比平铺直叙好得多。 在教学中适当补充一些与日常生活相联系的实验,如讲到二氧化碳与石灰水反应的一系列变化后,提问: 人们日常生活中为什么用石灰水浸泡鸡蛋从而保鲜?盛放石灰水的试剂瓶的内壁为何有一层白色固体?用 幻灯、电视图片等展示桂林芦笛岩、肇庆七星岩、云浮龙宫、阳春龙洞等巧夺天工、千奇百怪、令人叹为 观止的钟乳、石笋、石柱,通过分析知道它们实际上是下面两个反应的结果:caco3+co2+h2o=ca(hco3) 2、 ca(hco3)2=caco3↓+co2↑+h2o;又如讲了石墨可作润滑剂的性质时,可用铅笔芯的粉末加入锁孔, 去打开因长期未用而难以打开的铁锁;在讲到木炭的吸附作用后,可动员同学们回到家中自制一个简易的 “冰箱去味剂”引导同学们把学到的化学知识应用到日常生活中去。再如讲了酸性、碱性之后,指导学生去 测定本地土壤、水样的酸碱性;讲到合金概念时结合家中常见的金属制品,讲了有机物的知识后,指导学 生去学会鉴别羊毛衫的真与假等等。如何鉴定棉织品和化纤制品等,家庭小实验的开发,不仅丰富了学生 课余生活,使学生扩大了视野,培养了动手实验能力和观察分析能力,而且由于它们与课堂教学内容同步, 也对知识的理解和巩固起到促进作用。

总之,经过多年教学实践后,本人进行一系列的探索和理性的思考,深深地体会到在实验中培养学生创新 精神和创新能力是当前和今后初中化学教学中的一项长期而艰巨的任务,是时代的需要,是化学教学的新 课题,也是实施素质教育的重要环节。因此,教师要更新观念、跟上时代的步伐,迎接好新的挑战,让创 新教育结出累累硕果。


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